Pompes à chaleur gaz : retours de suivis terrains

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1 1 Pompes à chaleur gaz : retours de suivis terrains Juliette PROMELLE (GDF SUEZ) 2 ème Congrès Français des Pompes à Chaleur

2 10 installations instrumentées 2 Objectif : mesurer la performance de pompes à moteur et à absorption fonctionnant au gaz naturel sur le terrain CRECHE PAC moteur air / eau RESIDENTIEL COLLECTIF PAC absorption air / eau ECOLE PAC absorption eau glycolée/ eau EHPAD PAC moteur air / eau EHPAD PAC absorption eau/eau HOTEL PAC moteur air/eau HOTEL PAC moteur air / air RESIDENCE ETUDIANTE PAC absorption air/eau MAIRIE PAC absorption air/eau FOYER MEDICALISE PAC moteur air / eau

3 Instrumentation d une résidence étudiants 3 Un bâtiment RT % Superficie de m² située à Toulouse (31). Elle comporte 4 étages (R+3) et est composée de 119 logements de type T1, un logement pour le gardien de type T4 et plusieurs locaux communs (salles de travail, laverie ). Le bâtiment est chauffé mais non climatisé

4 Le choix du dimensionnement 4 Un compromis entre couts et performances Choix du client Solution de référence : 2 chaudières à condensation de 110 kw ; ECS solaire 3 dimensionnements étudiés par le BE : 1 PAC : ɳ de production moyen sur PCI de 122 % (+28%) Plus value de TTC 2 PAC : ɳ de production moyen sur PCI de 134 % (+40%) Plus value de TTC 3 PAC : ɳ de production moyen sur PCI de 135 % (+41%) Plus value de TTC

5 La solution choisie 5 Le bâtiment est chauffé par une installation composée de deux pompes à chaleur (PAC) à absorption gaz naturel en base et d'une chaudière à condensation en appoint La PAC aérothermique a une puissance nominale de 35kW (chauffage seul) L eau chaude sanitaire est préchauffée grâce à un ensemble de panneaux solaires thermiques et le chauffage de l ECS est complété par la chaudière gaz à condensation L'installation a été instrumentée et suivie sur une saison de chauffe, d octobre 2011 à avril 2012

6 La solution choisie 6

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8 La régulation de l installation 8 Fonctionnement alternatif des deux PAC La loi d eau ne semble pas appliquée : Ts PAC entre 40 et 45 C La cascade entre les générateurs ne respecte pas les préconisations : la chaudière fonctionne plus que prévu, les deux pompes à chaleur à absorption gaz fonctionnent alternativement mais jamais simultanément Température d émission de l ensemble des deux PAC

9 Les mesures montrent les bonnes performances des PAC 9 Moyenne 142% GUE (Gas Utilization Efficiency) du système de deux PAC à absorption sur l ensemble de la saison de chauffe (sans prendre en compte l appoint par chaudière) Un GUE* (ou COP gaz*) de 1.42 (sur PCI)en moyenne sur la saison de chauffe Un COPep** (prenant en compte la consommation des auxiliaires) de 1,25 * : GUE = COPgaz = rapport entre la production thermique et la consommation de GN de la machine ** : COPep = rapport entre la production thermique et les consommations de GN et d électricité auxiliaire de la machine et des 3 circulateurs

10 Le confort des occupants respecté 10 Mesures des températures et hygrométries intérieures Température intérieure moyenne en janvier et février (les deux mois les plus froids) : 22,3 C avec une hygrométrie de l'ordre de 40%, donc ambiance très confortable. Taux de disponibilité de l installation : 100%.

11 Des écarts constatés par rapport aux calculs 11 Moyenne 117% sur PCI Un écart de 12% entre la théorie et la pratique Au moins 3 raisons possibles Température de consigne de 22 C et non pas 19 C comme prévu à l origine ; Pas de fonctionnement des PAC en simultané = recours abusif de la chaudière dont le rendement est de 94% ; Baisse de rendement de la PAC à faible charge, non prise en compte dans l étude initiale.

12 Utilisation de 20 % d ENR sur l ensemble de l installation Proportion d EnR sur la consommation des deux PAC : Production d EnR des 2 PAC : kwh ; Consommation de gaz des 2 PAC : kwh ; Taux d EnR sur la consommation : 30%. Proportion d EnR sur la consommation du système de chauffage (PAC + appoint chauffage par chaudière, production d ECS exclue): Production d EnR des 2 PAC : kwh ; Consommation de gaz des 2 PAC : kwh ; Taux d EnR sur la consommation : 15%. 12

13 Conclusions : de bonnes performances, des réalisations à fiabiliser 13 Un rendement élevé des pompes à chaleur : 142 % sur PCI, et 1,25 sur Ep en prenant en compte les circulateurs Des pistes d amélioration concernant la réalisation : Application de la loi d eau Etablir la cascade entre les systèmes conformément aux préconisations

14 14 Merci de votre attention 2 ème Congrès Français des Pompes à Chaleur